Il nucleo di potenza dell'escavatore: una guida completa ai componenti e alle funzioni del motore
2020/03/29



Se la pompa idraulica è il cuore di un escavatore, allora lamotore dieselè il nucleo energetico che fa battere il cuore. È la fonte di energia primaria per l'intera macchina. Su un escavatore moderno, il motore è generalmente alloggiato in un vano nella parte posteriore della struttura superiore. Una volta avviato, brucia gasolio per generare energia, che a sua volta aziona la pompa idraulica e altri sistemi. Senza un motore normalmente funzionante, il sistema idraulico più avanzato al mondo è inutile.
I moderni motori degli escavatori sono quasi esclusivamenteMotori diesel a quattro tempi, raffreddati ad acqua, turbocompressi e intercoolercon tecnologia ad iniezione diretta. Perché il diesel? Rispetto ai motori a benzina, i motori diesel offrono una coppia più elevata, un migliore risparmio di carburante e una maggiore durata, rendendoli particolarmente adatti per macchine edili che operano sotto carichi pesanti per lunghe ore.
La missione finale del motore diesel è convertire ilenergia chimicadalla combustione diesel inenergia termica, e poi inenergia meccanicache fa ruotare l'albero motore. Questa catena di trasferimento energetico può essere riassunta come segue:
Energia chimica (Diesel) → Energia termica (Combustione) → Energia meccanica (Variazione del pistone) → Energia meccanica rotativa (Uscita dell'albero motore)
La sua funzione principale è fornire una potenza continua e stabile all'intera macchina.
I motori diesel degli escavatori possono essere classificati in base a diverse dimensioni:
Per numero di cilindri: 4 cilindri, 6 cilindri e altro ancora. Gli escavatori di piccole dimensioni utilizzano comunemente motori a 4 cilindri per un migliore risparmio di carburante, mentre gli escavatori di medie e grandi dimensioni utilizzano generalmente motori a 6 cilindri per una maggiore potenza e un funzionamento più fluido.
Per metodo di assunzione: Aspirato vs turbocompresso. Gli escavatori moderni sono quasi tutti turbocompressi, poiché la turbocompressione aumenta significativamente la quantità di aria che entra nei cilindri, aumentando la potenza erogata senza aumentare la cilindrata del motore.
Con la tecnologia di iniezione del carburante: Iniezione diretta meccanica vs common rail ad alta pressione a controllo elettronico.Common-rail ad alta pressioneLa tecnologia, in cui una pompa ad alta pressione fornisce carburante a un common rail (accumulatore) e l'ECU controlla con precisione la fasatura e la quantità dell'iniettore, è diventata lo standard del settore. La pressione del common rail può raggiungere 200 MPa o più, con una precisione dei tempi di iniezione fino a microsecondi. Questo sistema offre una pressione di iniezione più elevata, un controllo più preciso e una migliore atomizzazione del carburante rispetto all'iniezione meccanica tradizionale, con conseguente miglioramento del risparmio di carburante e minori emissioni.
Un motore diesel è un macchinario di precisione altamente complesso. Per aiutarti a comprenderlo sistematicamente, i suoi componenti possono essere raggruppati come seguecinque sistemi principalie le loro parti fondamentali:
| Sistema | Componenti principali | Funzione |
|---|---|---|
| Meccanismo manovella-biella | Pistoni, fasce elastiche, bielle, albero motore, canne cilindri, blocco cilindri | Converte il movimento alternativo dei pistoni nel movimento rotatorio dell'albero motore, producendo energia meccanica |
| Treno di valvole | Valvole di aspirazione/scarico, albero a camme, aste di comando, ingranaggi di distribuzione, molle valvole | Controlla l'apertura e la chiusura tempestive delle valvole di aspirazione e scarico, garantendo l'ingresso di aria fresca e l'uscita dei gas di scarico al momento giusto |
| Sistema di alimentazione del carburante | Serbatoio carburante, pompa di trasferimento carburante, filtri carburante, pompa carburante ad alta pressione, iniettori, common rail ad alta pressione | Fornisce carburante pulito, dosato con precisione e ben atomizzato nei cilindri per una combustione ottimale |
| Sistema di lubrificazione | Pompa dell'olio, filtro dell'olio, radiatore dell'olio, coppa dell'olio, passaggi dell'olio | Fornisce olio lubrificante a tutte le superfici di attrito, riducendo l'usura, raffreddando, pulendo e prevenendo la ruggine |
| Sistema di raffreddamento | Pompa dell'acqua, radiatore, ventola di raffreddamento, termostato, liquido di raffreddamento | Mantiene il motore alla temperatura operativa ottimale, prevenendo danni da surriscaldamento |
Oltre ai cinque sistemi principali, ci sono due sistemi ausiliari essenziali:
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Sistema di aspirazione e scarico: Filtro aria, turbocompressore, intercooler, collettore di aspirazione, collettore di scarico, marmitta. Fornisce aria pulita e densa per la combustione ed espelle i gas di scarico.
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Sistema elettrico e di controllo: Motorino di avviamento, alternatore, batteria, ECU (unità di controllo elettronico), sensori vari. Gestisce l'avviamento del motore, la generazione di energia e il controllo operativo preciso.
Il ciclo di lavoro del motore diesel di un escavatore si basa sul classicociclo a quattro tempi. Ogni colpo svolge un compito specifico e insieme formano un ciclo di lavoro continuo ed efficiente:
Corsa 1: corsa di aspirazione
Il pistone si sposta verso il basso dal punto morto superiore (PMS), la valvola di aspirazione si apre e l'aria fresca (su un motore turbocompresso, è aria pressurizzata dal turbocompressore) viene aspirata nel cilindro. La valvola di scarico rimane chiusa.
Corsa 2: corsa di compressione
Il pistone si muove verso l'alto, entrambe le valvole di aspirazione e scarico sono chiuse e l'aria all'interno del cilindro viene compressa ad alta temperatura e pressione. I motori diesel hanno un rapporto di compressione molto elevato, tipicamente compreso tra16:1 e 22:1, il che significa che la temperatura dell'aria alla fine della compressione può raggiungere i 500-700°C, abbastanza calda da accendere spontaneamente il carburante diesel.
Corsa 3: Corsa di potenza (combustione ed espansione)
Poco prima che il pistone raggiunga il PMS, l'iniettore di carburante spruzza una quantità dosata con precisione di diesel ad alta pressione nel cilindro. La nebbia di carburante si mescola con l'aria compressa surriscaldata e si accende spontaneamente (accensione spontanea). I gas di combustione in rapida espansione spingono il pistone verso il basso con una forza tremenda:questa è l'unica corsa nel ciclo a quattro tempi che produce lavoro utile. L'enorme pressione spinge verso il basso il pistone, che aziona la biella e fa girare l'albero motore.
Corsa 4: Corsa di scarico
Il pistone si sposta nuovamente verso l'alto, la valvola di scarico si apre e i gas di scarico bruciati vengono espulsi dal cilindro, completando un ciclo di lavoro completo.
Questo ciclo si ripete continuamente: a 2.000 giri al minuto, ciascun cilindro completa 1.000 corse di potenza al minuto, producendo una potenza erogata continua e stabile.
I moderni motori diesel degli escavatori incorporano diverse tecnologie avanzate che migliorano notevolmente le prestazioni, l'efficienza del carburante e le emissioni. Ecco quelli più critici:
Turbocompressioneè una delle tecnologie più utilizzate nei moderni motori degli escavatori. Il suo principio fondamentale: utilizzare i gas di scarico ad alta temperatura e alta pressione che escono dal motore per far girare una ruota della turbina. Questa turbina è collegata tramite un albero ad una girante del compressore sul lato di aspirazione. Mentre la turbina gira a velocità che raggiungonooltre 100.000 giri/min, il compressore spinge più aria nei cilindri.
I risultati sono impressionanti:
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Senza aumentare la cilindrata del motore, la potenza erogata può aumentare del30%-100%e la coppia può aumentare di50%-80%
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Il risparmio di carburante può migliorare di10%-15%
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Ad altitudini elevate, dove l'aria è rarefatta, il turbocompressore compensa la perdita di potenza causata dalla ridotta densità dell'aria
Accoppiato con unintercooler, che raffredda l'aria compressa (l'aria calda è meno densa) prima che entri nei cilindri, la turbocompressione offre la massima efficienza. Si tratta essenzialmente di un compressore d'aria azionato dall'energia di scarico, che spinge più aria nella camera di combustione per bruciare più carburante e produrre più energia.
Se il turbocompressore è il muscolo del motore, allora ilsistema di alimentazione common rail ad alta pressioneè il suo cervello di precisione. Questa tecnologia separa completamente la generazione della pressione di iniezione dal processo di iniezione stesso.
Ecco come funziona: una pompa ad alta pressione fornisce continuamente carburante ad altissima pressione (tipicamente 200-220 MPa per i sistemi moderni) in un condotto del carburante condiviso (il "common rail"). L'ECU monitora 16 o più input di sensori, tra cui velocità del motore, carico, temperatura di aspirazione e pressione di sovralimentazione, e controlla con precisione quando e quanto carburante eroga ciascun iniettore, con una precisione di fasatura dell'iniezione di ± 0,2° di rotazione dell'albero motore.
I sistemi avanzati possono funzionareiniezioni multiple per ciclo di combustione: una piccola iniezione pilota per uniformare la combustione e ridurre il rumore, l'iniezione principale per la potenza e talvolta una post-iniezione per il controllo delle emissioni. Questo livello di precisione era impossibile con i vecchi sistemi di iniezione meccanica.
Questi due sistemi costituiscono la spina dorsale meccanica del motore. ILpistone-biella-albero motoretrio converte la forza lineare della combustione in movimento rotatorio: la biella funge da ponte, trasformando il movimento alternativo del pistone nella rotazione dell'albero motore. Nei motori come il Caterpillar C7.1, il gioco tra la parte superiore del pistone e la testata deve essere mantenuto entro un rigoroso0,8-1,2 mmZona di sicurezza. Troppo piccolo e il pistone colpirebbe la testa; troppo grande, il rapporto di compressione e la potenza diminuiranno.
ILtreno di valvole- valvole di aspirazione e scarico, albero a camme e meccanismo di distribuzione - controllano la "respirazione" del motore. Quando le sedi delle valvole si usurano oltre 0,5 mm, l'efficienza di aspirazione diminuisce in modo significativo e le valvole devono essere sostituite. L'albero a camme, azionato dall'albero motore tramite ingranaggi di distribuzione, apre e chiude le valvole in perfetta sincronia con il movimento del pistone. La corretta fasatura delle valvole è essenziale: se la fasatura non è corretta, le valvole potrebbero aprirsi nel momento sbagliato, causando perdita di potenza o addirittura collisione meccanica tra valvole e pistoni.
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Sistema di lubrificazione: La pompa dell'olio pressurizza e fa circolare l'olio su ogni superficie di attrito: cuscinetti dell'albero motore, cuscinetti della biella, perni dell'albero a camme, spinotti del pistone e pareti del cilindro. Il filtro dell'olio rimuove i contaminanti. Senza un'adeguata lubrificazione, i cuscinetti possono gripparsi e le pareti dei cilindri possono rigarsi in pochi minuti. Quando la pompa dell'olio si usura e la pressione scende al di sotto1,8 bar, non è più in grado di fornire lubrificazione e raffreddamento adeguati, con conseguente usura accelerata.
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Sistema di raffreddamento: La pompa dell'acqua fa circolare il liquido di raffreddamento attraverso il blocco motore e la testata. Il termostato, spesso chiamato "gestore intelligente", regola il flusso del refrigerante in base alla temperatura. Se il termostato rimane chiuso, il liquido refrigerante non potrà circolare attraverso il radiatore e il motore si surriscalderà rapidamente. Si consiglia di sostituire il termostato ogni6.000 ore. Il liquido di raffreddamento deve avere un punto di congelamento ≤-25°C e un punto di ebollizione ≥110°C per evitare il congelamento in inverno e il traboccamento in estate.
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Sistema di alimentazione del carburante: Dal serbatoio del carburante attraverso la pompa di trasferimento, il separatore d'acqua e i filtri a doppio stadio (precisione di filtraggio ≤5μm) fino alla pompa ad alta pressione e al common rail. Qualsiasi anello debole di questa catena (un filtro intasato, un carburante contaminato dall'acqua o un iniettore usurato) influisce direttamente sulle prestazioni del motore.
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Sistema di aspirazione e scarico: Il filtro dell'aria è la “maschera” del motore. UNUn blocco del 30% può ridurre l'efficienza di raffreddamento del 50%. Un filtro dell'aria intasato limita l'aria aspirata, rendendo la miscela di carburante troppo ricca e causando una perdita di potenza. Il sistema di scarico, compreso il silenziatore e i dispositivi di post-trattamento, gestisce il rumore e le emissioni.
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Sistema elettrico e di controllo: Motorino di avviamento, alternatore, batteria, ECU (unità di controllo elettronico), sensori vari. Gestisce l'avviamento del motore, la generazione di energia e il controllo operativo preciso.
Il motore funziona in condizioni estreme: temperature elevate, pressioni elevate, carichi pesanti continui ed esposizione a polvere e contaminanti. Sapere come riconoscere i primi segnali di allarme può salvarti da guasti catastrofici e costosi tempi di inattività.
Questo è il problema più frustrante in cantiere: sei nel bel mezzo dello scavo, spingi forte la leva e il motore si impantana e si ferma. Questo problema, comunemente chiamato "stallo" dagli operatori, può avere molte cause.
Cause e soluzioni comuni:
| Possibile causa | Come identificare | Soluzione |
|---|---|---|
| Filtro del carburante intasato | Il motore fatica a carico elevato; fumo nero | Sostituire gli elementi del filtro del carburante ogni 250-500 ore |
| Filtro dell'aria intasato | Cali di potenza, motore “soffoca”, fumo nero | Rimuovere e ispezionare; sostituire se la luce non riesce a passare |
| Carburante di scarsa qualità o acqua nel carburante | Funzionamento irregolare, fumo bianco, avviamento difficile | Separatore dell'acqua di scarico; utilizzare diesel di qualità corretta |
| Guasto al turbocompressore | Sibilo o rumore stridente del turbo, significativa perdita di potenza | Controllare il gioco dell'albero e lo stato della lama; misurare la pressione di sovralimentazione |
| Usura o ostruzione dell'iniettore del carburante | Minimo irregolare, perdita di potenza, fumo eccessivo | Prova iniettori; pulire o sostituire secondo necessità |
| Perdita nel sistema di aspirazione | Sibilo sotto carico; fumo nero dovuto alla miscela ricca | Applicare acqua saponata ai collegamenti e cercare eventuali bolle |
| Valvola EGR bloccata aperta | Grave perdita di potenza, combustione irregolare | Controllare il funzionamento della valvola EGR; pulire o sostituire |
Le statistiche lo mostrano più diIl 40% degli incidenti dovuti a stalli dovuti a danni non meccanici derivano da problemi di fornitura di carburante. Durante la diagnosi, segui sempre il principio "dal semplice al complesso, dall'esterno all'interno": controlla i filtri e la qualità del carburante prima di sospettare gravi problemi meccanici.
Il colore dello scarico racconta una storia. Ogni colore indica un diverso problema di fondo:
Fumo Nero: Combustione incompleta. Le cause più comuni sono un filtro dell'aria intasato (aria insufficiente), iniettori di carburante usurati o sporchi (scarsa atomizzazione), guasto del turbocompressore (pressione di sovralimentazione insufficiente) o funzionamento sovraccarico. Il fumo nero significa che il carburante viene sprecato: risolvilo rapidamente per risparmiare carburante e proteggere il motore.
Fumo Bianco: Carburante incombusto che passa attraverso il motore. Ciò si verifica spesso quando il motore è freddo (è normale per un breve periodo durante il riscaldamento), quando è presente acqua nel carburante (controllare il separatore d'acqua), quando la compressione è bassa (fasce elastiche o camicie dei cilindri usurate) o quando la fasatura dell'iniezione è ritardata. Il fumo bianco persistente dopo il riscaldamento richiede un'indagine immediata.
Fumo Blu: L'olio motore entra nella camera di combustione e brucia. Questo è il classico segno di “petrolio bruciato”. Le cause più comuni includono fasce elastiche del pistone usurate, guarnizioni dello stelo della valvola usurate o un paraolio del turbocompressore guasto. Il fumo blu significa che il consumo di petrolio sarà elevato; controllare frequentemente il livello dell'olio e pianificare le riparazioni.
Un motore sano funziona con un suono costante e ritmico. Rumori insoliti sono segnali di allarme:
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Suono di colpi o tintinnii: Un rumore metallico, soprattutto sotto carico, spesso indica una combustione anomala (battiti diesel), spinotti usurati o un gioco eccessivo nei cuscinetti della biella. Il battito in testa del diesel può essere causato da una scarsa qualità del carburante, da tempi di iniezione errati o da una bassa compressione.
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Suono stridente o raschiante: Potrebbe indicare un guasto dei cuscinetti (cuscinetti principali o cuscinetti della biella), sfregamento del pistone contro la parete del cilindro o guasto del cuscinetto del turbocompressore.Arrestare immediatamente il motoree indagare.
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Suono sibilante o fischiante: Di solito indica una perdita nel sistema di aspirazione (tubi flessibili, intercooler o guarnizioni) o un guasto alla guarnizione del collettore di scarico. L'aria pressurizzata che fuoriesce produce un sibilo distinto sotto carico.
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Suono del tocco o del clic: Spesso indica un gioco eccessivo delle valvole o un componente del treno valvole usurato. Il gioco delle valvole deve essere controllato e regolato periodicamente secondo le specifiche del produttore.
Il surriscaldamento del motore è una condizione grave che, se ignorata, può portare a danni catastrofici, tra cui una guarnizione della testa bruciata, una testata deformata, pistoni rigati o persino un blocco motore rotto.
Indicatori chiave: temperatura del liquido di raffreddamento costantemente superiore a 95°C; traboccamento del liquido refrigerante; vapore dal radiatore; il motore perde potenza dopo essersi surriscaldato.
Cause comuni: basso livello del liquido di raffreddamento (controllare eventuali perdite), alette del radiatore ostruite (sporcizia e detriti che bloccano il flusso d'aria), termostato guasto (bloccato chiuso), pompa dell'acqua difettosa (girante usurata o cuscinetto grippato), cinghia della ventola scivolata o rotta o tappo del radiatore difettoso che non riesce a mantenere la pressione del sistema.
Il motore dovrebbe funzionare in80-95°Cintervallo di temperatura. Se supera regolarmente questo limite, indagare immediatamente.
Quando il motore non si avvia o richiede eccessivi avviamenti, controllare sistematicamente:
| Punto di controllo | Cosa cercare |
|---|---|
| Batteria e motorino di avviamento | Voltaggio della batteria (dovrebbe essere ≥12,4 V a riposo); terminali puliti; il motorino di avviamento gira con forza |
| Sistema di alimentazione | Carburante adeguato nel serbatoio; filtri del carburante non intasati; valvola di intercettazione del carburante aperta; assenza di aria nelle tubazioni del carburante |
| Candelette (avviamento a freddo) | Nelle mattine fredde le candelette devono preriscaldare la camera di combustione; testare ogni spina |
| Presa d'aria | Filtro dell'aria non intasato; nessuna ostruzione nel percorso di aspirazione |
| Compressione | Se tutto il resto è corretto, esegui un test di compressione: una bassa compressione su tutti i cilindri indica anelli o camicie usurate |
Quando fa freddo, utilizzare l'olio motore corretto per l'inverno:5W-40per temperature fino a -20°C, e0W-40 o 0W-50per temperature inferiori a -20°C.
Un consumo eccessivo di olio, ovvero la necessità di rabboccare frequentemente l'olio tra un cambio e l'altro, è un chiaro segno di usura interna. Le cause più comuni includono fasce elastiche del pistone usurate (che consentono all'olio di passare nella camera di combustione), guarnizioni degli steli delle valvole usurate (che consentono all'olio di filtrare lungo gli steli delle valvole), una guarnizione del turbocompressore guasta (perdita di olio nell'aspirazione o nello scarico) o perdite di olio esterne (guarnizioni, paraoli o coppa dell'olio).
Quando il gioco della scanalatura della fascia elastica del pistone è eccessivo0,15 mm, la tenuta si deteriora, con conseguente perdita di potenza e aumento del consumo di olio. Monitorare l'andamento del consumo di petrolio e indagare se il consumo aumenta improvvisamente o progressivamente.
I meccanici esperti usano tutti i loro sensi per diagnosticare i problemi del motore. Ecco quattro rapidi controlli che puoi eseguire prima di chiamare un aiuto professionale:
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Aspetto: Controllare il colore del fumo di scarico (nero = problema carburante/aria, bianco = carburante/acqua incombusto, blu = olio in fiamme). Controllare eventuali perdite di fluido sotto il motore. Controllare il cruscotto per le spie. Rimuovi e posiziona il filtro dell'aria verso una luce: se non riesci a vedere la luce attraverso di esso, sostituiscilo immediatamente.
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Ascoltare: Al minimo, prestare attenzione a colpi ritmici (problemi ai cuscinetti o al pistone) o colpi irregolari (dispositivo di valvole). Sotto carico, prestare attenzione a eventuali fischi (perdite di aspirazione o scarico) o stridenti (turbocompressore o guasto dei cuscinetti). Utilizzare uno stetoscopio o un lungo cacciavite premuto contro l'orecchio per isolare le posizioni del rumore.
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Tocco: Senti i tubi del radiatore: sono entrambi caldi dopo il riscaldamento? Se uno è freddo, il termostato potrebbe essere bloccato. Toccare il tappo del bocchettone di riempimento dell'olio: una pressione eccessiva o del fumo indicano trafilamenti (anelli usurati). Verificare la presenza di vibrazioni anomale rispetto al normale funzionamento.
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Odore: Un odore dolce significa che il liquido refrigerante perde e brucia. Un odore acuto e acre significa che l'olio sta bruciando. L'odore di diesel grezzo indica carburante incombusto nello scarico: controlla gli iniettori e la compressione. Qualsiasi odore di bruciato insolito deve essere indagato immediatamente.
Questo approccio può aiutarti a individuare molti problemi prima che si trasformino in gravi fallimenti.
Il detto "il 30% dipende dall'utilizzo, il 70% dalla manutenzione" è particolarmente vero per i motori degli escavatori. Funzionano in condizioni difficili (polvere pesante, carichi elevati, temperature estreme) e un motore ben mantenuto può sopravvivere per migliaia di ore a uno trascurato.
Le ispezioni giornaliere richiedono solo 10-15 minuti ma possono prevenire l'80% dei guasti gravi.
Livello dell'olio: Prima di iniziare la giornata, controllare l'astina di livello dell'olio motore. Il livello dovrebbe essere compreso tra i segni MIN e MAX. Un livello basso di olio porta a una lubrificazione inadeguata; un riempimento eccessivo aumenta la pressione del basamento e può causare perdite di olio.
Livello del liquido refrigerante: Controllare il serbatoio del liquido refrigerante. Non aprire mai il tappo del radiatore quando il motore è caldo: potrebbero verificarsi gravi ustioni. Mantenere il livello tra i segni LOW e FULL.
Filtro dell'aria: Eliminare la polvere staccata o utilizzare aria compressa per pulire (soffiare dall'interno verso l'esterno). In ambienti polverosi, pulirlo più frequentemente. Un filtro dell'aria intasato toglie potenza e spreca carburante.
Controllo visivo delle perdite: Camminare intorno al motore e cercare eventuali perdite di olio, liquido refrigerante o carburante sul terreno o sulle superfici del motore.
Monitoraggio dell'avvio: Dopo l'avviamento, lasciare il motore al minimo per 3-5 minuti. Osserva il quadro strumenti: la pressione dell'olio dovrebbe aumentare in pochi secondi e la spia di carica della batteria dovrebbe spegnersi. Ascolta eventuali suoni insoliti durante il riscaldamento.
Seguire un programma di manutenzione disciplinato è la cosa più importante che puoi fare per prolungare la vita del motore:
| Intervallo | Articoli di manutenzione | Note chiave |
|---|---|---|
| Ogni 250 ore | Sostituire l'olio motore e il filtro dell'olio; sostituire il filtro del carburante; controllare il filtro dell'aria | Primo tagliando a 50 ore per motori nuovi; utilizzare la qualità dell'olio consigliata dal produttore (ad esempio SAE 15W-40) |
| Ogni 500 ore | Sostituire l'olio motore e il filtro dell'olio; sostituire i filtri del carburante (primario e secondario); pulire le alette del radiatore; controllare la tensione della cinghia | Sostituire i filtri del carburante più frequentemente se la qualità del carburante è scarsa; ispezionare gli elementi di fissaggio del turbocompressore e il gioco del rotore |
| Ogni 1.000 ore | Sostituire i filtri del carburante; controllare e regolare il gioco delle valvole; ispezionare il turbocompressore; ispezionare il motorino di avviamento e l'alternatore | Fase di manutenzione approfondita: non saltare il controllo del gioco delle valvole |
| Ogni 2.000 ore | Pulire il filtro del serbatoio idraulico; ispezionare turbocompressore, alternatore e motorino di avviamento; regolare il gioco delle valvole del motore | Sostituire il liquido refrigerante (ogni 2 anni o come specificato); controllare la pompa dell'acqua |
| Ogni 4.000 ore+ | Sostituire il liquido refrigerante; ispezione aggiuntiva della pompa dell'acqua; sostituire l'olio idraulico (ogni 2.000-5.000 ore a seconda del tipo di olio) | Intervallo maggiore: prendere in considerazione una valutazione completa dello stato del motore |
Manutenzione specifica per l'inverno:
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Olio motore: utilizzare olio di tipo invernale (5W-40 per temperature da -10 a -20°C; 0W-40/50 per temperature inferiori a -20°C)
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Liquido di raffreddamento: assicurarsi che la concentrazione di antigelo sia adeguata alle temperature minime locali (il punto di congelamento dovrebbe essere 5-10°C inferiore al minimo locale)
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Carburante diesel: passa al diesel invernale con un punto di collegamento del filtro freddo più basso prima che arrivi la stagione fredda. Non mescolare i gradi diesel estivi e invernali
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Batteria: il clima freddo riduce la capacità della batteria; mantenere le batterie completamente cariche. Per la conservazione a lungo termine, scollegare il terminale negativo e pulire i poli
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Riscaldamento: lasciare girare il motore al minimo per 5-10 minuti dopo l'avviamento a freddo prima di applicare il carico. Non mandare mai su di giri un motore freddo in modo aggressivo
Scegliere l'olio giusto e cambiarlo in tempo è probabilmente la decisione di manutenzione più importante che prendi per il tuo motore:
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Grado dell'olio: Utilizzare il grado di viscosità specificato dal produttore. I tipi comuni di olio motore per escavatori includonoSAE15W-40per la maggior parte dei climi,5W-40per le regioni più fredde, e0W-40per il freddo estremo.
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Qualità dell'olio: Utilizzare olio per motori diesel di alta qualità conforme alle specifiche API CJ-4 o CK-4 (o allo standard ACEA equivalente). Questi oli contengono pacchetti di additivi progettati specificatamente per le condizioni di alta fuliggine e alta temperatura dei motori diesel.
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Cambia intervallo: Sostituire l'olio motore e il filtro dell'olio ogni250-500 ore, o più frequentemente in condizioni difficili (elevata polvere, alta temperatura o carico elevato). I nuovi motori necessitano del primo cambio d'olio dopo 50 ore.
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Non mescolare mai le marche di olio: Diverse marche di olio utilizzano additivi chimici diversi. La miscelazione può causare incompatibilità degli additivi, riducendo le prestazioni dell'olio e causando potenzialmente morchie o depositi.
Procedura di cambio olio: Riscaldare il motore per 10 minuti per migliorare il flusso dell'olio. Arrestare il motore, posizionare una bacinella sotto il tappo di scarico dell'olio e rimuovere il tappo per scaricare completamente l'olio. Sostituire il filtro dell'olio (applicare un sottile strato di olio nuovo alla guarnizione del nuovo filtro prima dell'installazione). Reinstallare il tappo di scarico, riempire con olio fresco fino al segno MAX sull'astina di livello, avviare il motore e mantenerlo al minimo per 3 minuti, quindi spegnere e ricontrollare il livello, rabboccando se necessario.
Anche gli operatori esperti possono commettere questi errori di manutenzione. Sii consapevole di loro:
❌Utilizzando filtri economici: Un filtro che ha lo stesso aspetto esteriore potrebbe avere un mezzo filtrante di qualità inferiore, una taratura inadeguata della valvola di bypass o una tenuta inadeguata. Risparmiare su un filtro può costarti una revisione del motore. I filtri sono economici, i motori no.
❌Ignorando piccole perdite: Alcune gocce di olio o liquido refrigerante oggi possono diventare una grave perdita domani. Piccole perdite esterne indicano anche guarnizioni usurate che potrebbero cedere anche internamente. Indagare tempestivamente su tutte le perdite.
❌Saltare i controlli del gioco delle valvole: Il gioco delle valvole cambia man mano che il motore si usura. Un gioco eccessivo provoca un funzionamento rumoroso e una ridotta alzata della valvola; Un gioco insufficiente può impedire la chiusura completa delle valvole, causando valvole bruciate e perdite di compressione. Controllare e regolare ogni 1.000-2.000 ore.
❌Ingrassaggio eccessivo o insufficiente dei componenti esterni: Troppo grasso attira lo sporco e può danneggiare le guarnizioni; troppo poco porta ad un'usura accelerata. Applicare il grasso finché non si vede una piccola quantità di grasso fresco fuoriuscire dalla guarnizione o dal giunto.
❌Usare acqua invece del liquido refrigerante adeguato: L'acqua normale provoca corrosione nel sistema di raffreddamento, ha un punto di congelamento più alto e un punto di ebollizione più basso rispetto al liquido di raffreddamento corretto. Utilizzare sempre la miscela di liquido refrigerante/antigelo corretta per il proprio clima.
Anche con la migliore manutenzione, ogni motore prima o poi richiederà una revisione importante. Sapere quali parti sono coinvolte e perché sono importanti ti aiuta a prendere decisioni informate quando arriverà il momento.
Quando un motore viene revisionato, i seguenti componenti vengono generalmente sostituiti in blocco. Nel settore, molti di questi sono raggruppati in kit standard:
1. Kit camicia cilindro (set da quattro abbinati)
Questo è il pacchetto sostitutivo più comune durante una revisione. Comprende quattro componenti abbinati per ciascun cilindro:pistone + fasce elastiche + spinotto + camicia cilindro. Queste parti si usurano insieme come un set abbinato e devono essere sempre sostituite insieme per un corretto adattamento e tenuta. La camicia del cilindro costituisce la superficie di scorrimento del pistone; una volta usurato oltre la tolleranza dovrà essere sostituito.
2. Albero motore e cuscinetti
L'albero motore converte il movimento alternativo del pistone in un'uscita rotatoria. Durante la revisione i perni di banco dell'albero motore vengono misurati e possono essere rettificati fino alla dimensione inferiore successiva.Cuscinetti principali (cuscinetti albero motore)Ecuscinetti di biellavengono sempre sostituiti con nuove shell abbinate alla dimensione finale del journal. Controllare e sostituire anche ilcuscinetto reggispintache controlla il gioco finale dell'albero motore.
3. Gruppo testata
La testata ospita le valvole, le sedi delle valvole, le guide delle valvole e le guarnizioni degli steli delle valvole. Durante la revisione: vengono controllate le valvole di aspirazione e scarico e sostituite se le superfici di contatto delle sedi risultano usurate;guide delle valvoleEsedi delle valvolevengono controllati e sostituiti secondo necessità;guarnizioni dello stelo della valvolavengono sempre sostituiti; viene controllata la planarità della superficie della testata e potrebbe essere necessario rifacirla; ILguarnizione della testataviene sempre sostituito.
4. Bielle
Le bielle vengono ispezionate per verificarne la rettilineità e l'usura sia nella boccola della parte piccola (estremità dello spinotto) che nell'alesaggio della parte grande (estremità dell'albero motore). Nei motori come il Caterpillar C7.1 vengono utilizzate tre diverse lunghezze di biella e l'alesaggio del cuscinetto della parte piccola è lavorato per controllare con precisione l'altezza del pistone. La distanza tra la parte superiore del pistone e la testata deve essere mantenuta0,8-1,2 mm.
5. Revisione kit guarnizioni
Un kit di guarnizioni di revisione completo include in genere: guarnizione della testata, guarnizioni del collettore di aspirazione e scarico, guarnizione della coppa dell'olio, paraolio dell'albero motore anteriore e posteriore, guarnizione del coperchio valvole, guarnizione dell'alloggiamento del termostato, guarnizione della pompa dell'acqua, vari O-ring e rondelle in rame e rondelle di tenuta dell'iniettore. Non riutilizzare mai le vecchie guarnizioni durante una revisione.
6. Componenti aggiuntivi spesso sostituiti
A seconda delle condizioni del motore, la revisione può includere anche:pompa dell'olio(sostituire se la pressione è bassa),pompa dell'acqua(sostituire se il cuscinetto è usurato o la guarnizione perde),termostato(sostituire sempre durante una revisione importante),iniettori di carburante(testare e sostituire o ricostruire secondo necessità),turbocompressore(ispezionare e ricostruire o sostituire se usurato),ingranaggi o catena di distribuzione(controllare l'usura),albero a camme e punterie/punterie(ispezionare i lobi per verificare l'usura) esupporti del motore(sostituire se deteriorato).
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Bassa compressione su più cilindri: Un test di compressione mostra che uno o più cilindri hanno una compressione significativamente inferiore rispetto alle specifiche. Ciò indica fasce elastiche, canne dei cilindri o valvole usurate.
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Consumo eccessivo di olio: Il motore brucia olio a una velocità notevolmente superiore al normale (ad esempio, più di 1 litro ogni 100 ore di funzionamento) e dallo scarico è visibile del fumo blu.
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Soffio eccessivo: I gas di combustione fuoriescono attraverso le fasce elastiche nel basamento, causando un aumento di pressione. Puoi vederlo come fumo o vapore proveniente dal tappo del bocchettone di rifornimento dell'olio o dallo sfiatatoio del basamento quando il motore è in funzione.
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Particelle metalliche nell'olio: L'analisi dell'olio mostra livelli elevati di metalli soggetti a usura (ferro, rame, alluminio, cromo), indicando che i componenti interni si stanno usurando rapidamente.
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Perdita di potere: Il motore non produce più la potenza nominale, anche dopo aver risolto i problemi di carburante, aria e turbocompressore.
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Colpi o rumori meccanici anomali: Il rumore meccanico persistente che non scompare dopo il riscaldamento indica cuscinetti usurati, colpi del pistone o altri problemi meccanici.
Quando il motore raggiunge la fase di revisione, ti trovi di fronte a una scelta: ricostruire il motore esistente o sostituirlo con un'unità nuova o rigenerata.
Ricostruire: Smontare il motore, ispezionare tutti i componenti, sostituire le parti usurate (pistoni, anelli, camicie, cuscinetti, paraoli, guarnizioni), lavorare l'albero motore e la testata secondo necessità e rimontare. Questa è in genere la scelta più economica se il blocco cilindri e l'albero motore sono ancora in buone condizioni.
Sostituire: Sostituisci il motore con un motore nuovo o rigenerato in fabbrica. Questo è più veloce, viene fornito con una garanzia ed elimina il rischio di problemi trascurati, ma costa molto di più in anticipo.
La tua decisione dovrebbe basarsi sulle condizioni generali della macchina, sulla differenza di costo tra ricostruzione e sostituzione e sulla disponibilità di componenti di qualità e manodopera qualificata. Per gli escavatori più nuovi con molti anni di vita utile rimanenti, una ricostruzione di qualità può rappresentare un ottimo investimento. Per le macchine più vecchie con altri sistemi che mostrano segni di usura, la sostituzione con un motore rigenerato può offrire un valore migliore a lungo termine.
Mantra Operativo:
L'avvio a freddo si riscalda lentamente, non caricare mai prima che sia pronto;
Guarda gli indicatori mentre procedi, mantieni il motore acceso.
Il fumo nero significa che l'aria è bassa, quello bianco significa che c'è acqua nel carburante;
Il blu significa che il petrolio sta bruciando: di regola risolvi ogni problema.
Mantra della manutenzione:
Controlla l'olio ogni giorno, cambialo in tempo: è l'assicurazione più economica che puoi acquistare.
Filtri puliti, refrigerante verde, mantengono il flusso d'aria fresco e elevato.
Ascolta ogni giorno i suoni strani, cogli i piccoli difetti prima che diventino grandi;
Un motore ben mantenuto, giro dopo giro, è il segreto per un concerto redditizio.
Il motore è il cuore pulsante dell'escavatore: trattalo bene e alimenterà il tuo lavoro per migliaia di ore. Comprendere i suoi componenti, rispettarne le esigenze e mantenerlo diligentemente è l'investimento più intelligente che qualsiasi operatore o proprietario possa fare.